CN206685016U - 一种滑动摩擦力实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物理教具技术领域，具体是一种滑动摩擦力实验装置，包括滑块、弹簧测力计、皮带、主动辊、从动辊、和手摇曲柄、辊支架和调节杆，所述主动辊和从动辊分别安装在两个辊支架上，所述调节杆包括外套管、内滑杆和套筒，所述内滑杆通过松键套设于外套管内，内滑杆的外圆面设有限位板，所述套筒螺纹套设于外套管的外部，外套管和内滑杆分别与两个辊支架固定连接；所述辊支架的两侧枢接有支腿，所述支腿的端部设有吸盘。本实用新型的滑动摩擦力实验装置具有空间占用小、易于携带、易于拆装、实验精度高的优点。

Description

一种滑动摩擦力实验装置

技术领域

本实用新型涉及物理教具技术领域，具体是一种滑动摩擦力实验装置。

背景技术

滑动摩擦力实验是中学物理教学中的重要分组演示实验，传统的滑动摩擦力实验装置包括滑块、测力计、多种表面粗糙度不同的板材和砝码，通过多种条件的对比实验研究滑动摩擦力与接触面粗糙度、接触面积、垂直于接触面的正压力的关系。由于板材的长度有限，无法研究滑动摩擦力与滑块运动速度的关系。为解决上述问题，授权公告号为CN201425793Y的实用新型专利公开了一种摩擦力探究仪，包括主动轴、从动轴、传送带、手动摇柄、弹簧测力计、实验木块、垫板等。该摩擦力探究仪存在以下缺点：（1）使用时传送带与实验木块和垫板之间相对滑动，很容易造成皮带磨损，但是该传送皮带不易更换；（2）由于没有皮带张紧装置，因此必须使用垫板托住实验木块，不然传送带会下陷，长时间使用会造成皮带内表面的磨损，进而导致主动轴、从动轴与传送带打滑，影响实验精度；（3）空间占用大，不易携带，不易拆装；（4）由于该摩擦力探究仪没有与桌面固定的机构，因此使用手动摇柄驱动时会造成摩擦力探究仪移位，影响实验精度；（5）该摩擦力探究仪通过改变实验木块底面的粗糙度来研究接触面粗糙度与滑动摩擦力的关系，但是并没有给出如何改变实验木块底面的粗糙度，如果通过在实验木块底面粘贴不同材质的材料或者使用不同材质的实验木块来改变实验木块底面的粗糙度，很容易对实验木块的重量造成影响，影响实验精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种滑动摩擦力实验装置的技术方案，具有空间占用小、易于携带、易于拆装、实验精度高的优点。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种滑动摩擦力实验装置，包括滑块、弹簧测力计、皮带、主动辊、从动辊、和手摇曲柄、辊支架和调节杆，所述主动辊和从动辊分别安装在两个辊支架上，所述调节杆包括外套管、内滑杆和套筒，所述内滑杆通过松键套设于外套管内，内滑杆的外圆面设有限位板，所述套筒螺纹套设于外套管的外部，外套管和内滑杆分别与两个辊支架固定连接；所述辊支架的两侧枢接有支腿，所述支腿的端部设有吸盘。

本实用新型滑动摩擦力实验装置的工作原理：正向拧动套筒，套筒的端部顶住限位板使外套管和内滑杆反向滑动，从而增加主动辊与从动辊之间的中心距以张紧皮带，此时可将滑块置于皮带上进行实验。反向拧动套筒，对主动辊和从动辊沿调节杆的轴向施加相向作用力，外套管和内滑杆相向滑动，从而减小主动辊与从动辊之间的中心距以使皮带松弛，然后掀起吸盘并扳动支腿，此时可以更换皮带。

本实用新型的技术方案还有：所述吸盘包括吸盘体、压盖和旋钮，所述吸盘体的中心设有螺柱，所述压盖的中心设有通孔，所述螺柱穿过通孔并与旋钮螺纹连接。当吸盘体被挤压，其内部的压力小于大气压力，使其能够吸附在物体上，但是当吸盘体受外力作用时，会造成吸盘体与吸附面之间产生间隙，吸盘体外部的空气会通过间隙进入吸盘体内部，导致吸盘体脱落。采用本技术方案，拧动旋钮，旋钮对压盖施加作用力使其将吸盘体压紧，防止吸盘体受外力作用而失效。

本实用新型的技术方案还有：所述压盖呈“碗”状，压盖的边缘与吸盘体的边缘对齐，所述压盖与吸盘体之间设有弹簧，所述弹簧套设在螺柱上。采用本技术方案，压盖松开后在弹簧的作用下离开吸盘体，便于手指从吸盘体的边缘切入以掀起吸盘体。

本实用新型的技术方案还有：所述吸盘体的边缘设有手指切入部，便于手指切入以掀起吸盘体。

本实用新型的技术方案还有：所述套筒的外圆面设有滚花。

本实用新型的技术方案还有：所述皮带设有多个，多个皮带的外表面采用不同粗糙度的材料。采用本技术方案，可通过使用多种不同表面粗糙度的皮带来做对比实验，实验对象仅针对一个滑块，避免因更换滑块而造成的实验误差。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：（1）在实验时皮带不会凹陷，不需使用垫板，能够减小皮带的磨损，从而延长皮带的使用寿命，而且皮带也不会打滑，实验精度高；（2）易于拆装，易于更换皮带，空间占用小，易于携带；（3）由于吸盘的作用，使得枢接于辊支架上的支腿不会影响实验时装置的稳固性，在摇动手摇曲柄时装置不会移位，实验精度高；（4）可通过使用多种不同表面粗糙度的皮带来做对比实验，实验对象仅针对一个滑块，避免因滑块重量改变而造成的实验误差。

附图说明

图1为本实用新型滑动摩擦力实验装置的透视图。

图2为本实用新型滑动摩擦力实验装置的主视图。

图3为图2A向的剖视图。

图4为图3B部的局部放大图。

图5为本实用新型外套管的透视图。

图6为本实用新型内滑杆的透视图。

图7为本实用新型吸盘体的结构示意图。

图中：1、滑块，2、弹簧测力计，3、皮带，4、主动辊，5、从动辊，6、手摇曲柄，7、辊支架，8、外套管，9、内滑杆，10、套筒，11、限位板，12、支腿，13、吸盘体，14、压盖，15、旋钮，16、螺柱，17、弹簧，18、手指切入部。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。

如图1~图7所示，一种滑动摩擦力实验装置，包括滑块1、弹簧测力计2、皮带3、主动辊4、从动辊5、手摇曲柄6、辊支架7和调节杆，手摇曲柄6的端部设有外六方结构，主动辊4的中心轴端部设有与外六方结构匹配的内六方凹槽。主动辊4和从动辊5分别安装在两个辊支架7上。

调节杆包括外套管8、内滑杆9和套筒10，内滑杆9通过松键套设于外套管8内，内滑杆9的外圆面设有限位板11，套筒10螺纹套设于外套管8的外部，套筒10的外圆面设有滚花，外套管8和内滑杆9分别与两个辊支架7固定连接。

辊支架7的两侧枢接有支腿12，支腿12的端部设有吸盘。吸盘包括吸盘体13、压盖14和旋钮15，吸盘体13的中心设有螺柱16。压盖14呈“碗”状，压盖14的中心设有通孔，螺柱16穿过通孔并与旋钮15螺纹连接，压盖14的边缘与吸盘体13的边缘对齐，压盖14与吸盘体13之间设有弹簧17，弹簧17套设在螺柱16上，吸盘体13的边缘设有手指切入部18。

皮带3设有三个，第一条皮带的外表面设有与其热压胶合的木皮，第二条皮带的外表面缝制有毛巾，第三条皮带的外表面粘接有砂纸。因此，可通过使用三种不同表面粗糙度的皮带来做对比实验，实验对象仅针对一个滑块1，避免因更换滑块1而造成的实验误差。

本实用新型的滑动摩擦力实验装置不使用时可拆卸，空间占用小，便于携带。实验时，将套筒10安装在外套管8上，将内滑杆9插入外套管8，使主动辊4和从动辊5的轴线平行。然后选择一条皮带3绕在主动辊4与从动辊5上，正向拧动套筒10，套筒10的端部顶住限位板11使外套管8和内滑杆9反向滑动，从而增加主动辊4与从动辊5之间的中心距以张紧皮带3。扳动支腿12使支腿12竖直，拧动旋钮15使压盖14将吸盘体13压紧吸附在桌面上，此时可将滑块1置于皮带3上进行实验。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种滑动摩擦力实验装置，包括滑块（1）、弹簧测力计（2）、皮带（3）、主动辊（4）、从动辊（5）和手摇曲柄（6），其特征在于：还包括辊支架（7）和调节杆，所述主动辊（4）和从动辊（5）分别安装在两个辊支架（7）上，所述调节杆包括外套管（8）、内滑杆（9）和套筒（10），所述内滑杆（9）通过松键套设于外套管（8）内，内滑杆（9）的外圆面设有限位板（11），所述套筒（10）螺纹套设于外套管（8）的外部，外套管（8）和内滑杆（9）分别与两个辊支架（7）固定连接；所述辊支架（7）的两侧枢接有支腿（12），所述支腿（12）的端部设有吸盘。

2.根据权利要求1所述的滑动摩擦力实验装置，其特征在于：所述吸盘包括吸盘体（13）、压盖（14）和旋钮（15），所述吸盘体（13）的中心设有螺柱（16），所述压盖（14）的中心设有通孔，所述螺柱（16）穿过通孔并与旋钮（15）螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的滑动摩擦力实验装置，其特征在于：所述压盖（14）呈“碗”状，压盖（14）的边缘与吸盘体（13）的边缘对齐，所述压盖（14）与吸盘体（13）之间设有弹簧（17），所述弹簧（17）套设在螺柱（16）上。

4.根据权利要求2或3所述的滑动摩擦力实验装置，其特征在于：所述吸盘体（13）的边缘设有手指切入部（18）。

5.根据权利要求1~3任一所述的滑动摩擦力实验装置，其特征在于：所述套筒（10）的外圆面设有滚花。

6.根据权利要求1~3任一所述的滑动摩擦力实验装置，其特征在于：所述皮带（3）设有多个，多个皮带的外表面采用不同粗糙度的材料。